Beim analogen Schaltungsentwurf werden zur Dimensionierung der Bauelemente Optimierungstools eingesetzt, um eine optimale Performance und maximale Robustheit zu erreichen. Beginnend mit einer Anfangslösung berechnen diese Tools iterativ bessere Lösungen. Dabei kann eine gute Anfangslösung die Rechenzeit stark verkürzen und den Optimierungserfolg verbessern. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Optimierung wesentlich leichter zu beherrschen ist, wenn an den Bauelementen bestimmte DC-Bedingungen (Constraints) erfüllt sind. In diesem Beitrag wird gezeigt, wie durch graphentheoretische Ansätze die optimalen Knotenspannungen und Zweigströme mit geringem Rechenaufwand ermittelt werden und daraus die Dimensionierung der Bauelemente als gute Startlösung für Optimierungstools berechnet wird.

This paper shows that the two most common impedance transformation networks for power amplifiers (PAs) can be designed to achieve optimum transformation at two frequencies. Hence, a larger bandwidth for the required impedance transformation ratio is achieved. A design procedure is proposed, which takes imperfections like losses into account. Furthermore, an analysis method is presented to estimate the maximum uncompressed output power of a PA with respect to frequency. Based on these results, a fully integrated PA with a dual-band impedance transformation network is designed and its functionality is proven by large signal measurement results. The amplifier covers the frequency band from 450 MHz to 1.2 GHz (3 dB bandwidth of the output power and efficiency), corresponding to a relative bandwidth of more than 100%. It delivers 23.7 dBm output power in the 1 dB compression point, having a power-added efficiency of 33%.

Beim analogen Schaltungsentwurf werden zur Dimensionierung der Bauelemente Optimierungstools eingesetzt, um eine optimale Performance und maximale Robustheit zu erreichen. Beginnend mit einer Anfangslösung berechnen diese Tools iterativ bessere Lösungen. Dabei kann eine gute Anfangslösung die Rechenzeit stark verkürzen und den Optimierungserfolg verbessern. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Optimierung wesentlich leichter zu beherrschen ist, wenn an den Bauelementen bestimmte DC-Bedingungen (Constraints) erfüllt sind. In diesem Beitrag wird gezeigt, wie durch graphentheoretische Ansätze die optimalen Knotenspannungen und Zweigströme mit geringem Rechenaufwand ermittelt werden und daraus die Dimensionierung der Bauelemente als gute Startlösung für Optimierungstools berechnet wird.